一种3D打印用投影镜头制造技术

本发明专利技术公开了一种3D打印用投影镜头，包括压缩口径和视场的前调焦透镜组和成像并校正像差的后调焦透镜组，前调焦透镜组的焦距大于后调焦透镜组的焦距，后调焦透镜组光路末端的镜片为非球面型透镜。本发明专利技术的3D打印用投影镜头具有高成像质量，低畸变，小投影距离的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种3D打印用投影镜头
本专利技术涉及光学镜头
，具体是指一种3D打印用投影镜头。
技术介绍
传统的投影镜头主要功能是将微型显示芯片投射出来，形成一个较大的显示画面。对于传统的投影镜头需求的是大放大倍率(100倍)、大投影距离(1500mm)、更关心中心画质的投影镜头。传统投影镜头对于需求低放大倍率、较近的投影距离、低畸变和全画面高质量的投影画面需求的3D打印光机来说已经无法满足，需要一种新结构的投影镜头来满足3D打印用投影光机的需求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种3D打印用投影镜头，具有高成像质量，低畸变，小投影距离的特点。本专利技术可以通过以下技术方案来实现：本专利技术公开了一种3D打印用投影镜头，包括压缩口径和视场的前调焦透镜组和成像并校正像差的后调焦透镜组，前调焦透镜组的焦距大于后调焦透镜组的焦距，后调焦透镜组光路末端的镜片为非球面型透镜。为满足低放大倍率、较近的投影距离和全画面高质量的投影画面需求，本专利技术的投影镜头通过调整光学结构来满足3D打印光机的需求。前调焦透镜组功能主要是压缩口径和视场，后调焦透镜组的主要功能是成像并校正像差，前后透镜组的结构设置保证了较大的调焦范围和调焦后的成像质量。后调焦透镜组光路末端的非球面型透镜是基于控制光学畸变的需要而设置，保证了成像质量具有较小的光学畸变。本专利技术投影镜头投影出来的投影画面中的单个像素的尺寸在微米级别，同时要求整个投影画面的清晰度全部达到像素级别的清晰。同时，前后调焦透镜组的设置，可以结合根据需要选择透镜的类型组成对应的透镜组调整焦距，有效缩短投影距离，有效满足体积小巧化的要求。进一步地，前调焦透镜组的焦距为85～105mm,后调焦透镜组的焦距为20～30mm。进一步地，后调焦透镜组光路末端非球面型透镜的焦距为20～30mm,该非球面型透镜入射面的非球面系数为-2～-0.1；透射面的非球面系数为-37～-27。进一步地，前调焦透镜组的入射端至少包括一凹透镜，凹透镜的入射面为凸面。进一步地，后调焦透镜组至少包括成对设置的一凹透镜对，凹透镜对的两透镜的凹面相对。进一步地，后调焦透镜组至少包括一设置在前调焦透镜组和凹透镜对之间的一凸透镜。进一步地，前调焦透镜组至少包括一设置在入射端凹透镜和后调焦透镜组的一凸透镜。进一步地，投影镜头的调焦位置分别设置在前调焦透镜组的后端和后调焦透镜组的后端。进一步地，凹透镜对与非球面型透镜之间至少设置有一凸透镜。本专利技术一种3D打印用投影镜头，具有如下的有益效果：在本专利技术中，前调焦透镜组功能主要是压缩口径和视场，后调焦透镜组的主要功能是成像并校正像差，前后透镜组的结构设置保证了较大的调焦范围和调焦后的成像质量。后调焦透镜组光路末端的非球面型透镜是基于控制光学畸变的需要而设置，保证了成像质量具有较小的光学畸变。同时，前后调焦透镜组的设置，可以结合根据需要选择透镜的类型组成对应的透镜组调整焦距，有效缩短投影距离。本专利技术的3D打印用投影镜头具有高成像质量，低畸变，小投影距离的特点。附图说明附图1为为本专利技术一种3D打印用投影镜头的光路结构示意图；附图2为本专利技术一种3D打印用投影镜头的镜头成像MTF图；附图3为本专利技术一种3D打印用投影镜头的镜头光学畸变图；附图4为本专利技术一种3D打印用投影镜头的镜头远心度图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合实施例及附图对本专利技术产品作进一步详细的说明。如图1所示，本专利技术公开了一种3D打印用投影镜头，包括压缩口径和视场的前调焦透镜组100和成像并校正像差的后调焦透镜组200，前调焦透镜组100的焦距大于后调焦透镜组200的焦距，后调焦透镜组100光路末端的镜片204为非球面型透镜。在本专利技术中，前调焦透镜组功能主要是压缩口径和视场，后调焦透镜组的主要功能是成像并校正像差，前后透镜组的结构设置保证了较大的调焦范围和调焦后的成像质量。后调焦透镜组光路末端的非球面型透镜是基于控制光学畸变的需要而设置，保证了成像质量具有较小的光学畸变。同时，前后调焦透镜组的设置，可以结合根据需要选择透镜的类型组成对应的透镜组调整焦距，有效缩短投影距离。在本专利技术中，前调焦透镜组的焦距为85～105mm,后调焦透镜组的焦距为20～30mm。后调焦透镜组光路末端非球面型透镜的焦距为20～30mm,该非球面型透镜入射面的非球面系数为-2～-0.1；透射面的非球面系数为-37～-27。在保证具有较高成像质量的前提下，本专利技术投影镜头的光学畸变<0.3％。如图1所示，在本专利技术中，前调焦透镜组的入射端至少包括一凹透镜101，凹透镜101的入射面为凸面。后调焦透镜组200至少包括成对设置的一凹透镜对202，凹透镜对202的两透镜的凹面相对。后调焦透镜组200至少包括一设置在前调焦透镜组100和凹透镜对202之间的一凸透镜201。前调焦透镜组100至少包括一设置在入射端凹透镜101和后调焦透镜组200的一凸透镜102。凹透镜202对与非球面型透镜204之间至少设置有一凸透镜203。在本专利技术中，通过上述的光路结构设置，投影镜头的调焦位置分别设置在前调焦透镜组的后端和后调焦透镜组的后端，便于调节控制缩短投影距离。为了有效评估本专利技术投影镜头的应用前景，分别对本专利技术的光头投影镜头进行镜头成像MTF、镜头光学畸变、镜头远心度测试，其结果如图2～4所示。结合附图2、3、4，本专利技术投影镜头的测试结构为：成像质量MTF>0.65、畸变参数光学畸变<0.2％、远心度远心度<0.5°，取得较好的效果，可以满足3D打印用投影镜头的需求。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语诸如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。上述实施例仅为本专利技术的具体实施例，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本专利技术专利范围的限制。应当指出的是，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种3D打印用投影镜头，其特征在于：包括压缩口径和视场的前调焦透镜组和成像并校正像差的后调焦透镜组，所述前调焦透镜组的焦距大于所述后调焦透镜组的焦距，所述后调焦透镜组光路末端的镜片为非球面型透镜。/n

【技术特征摘要】
1.一种3D打印用投影镜头，其特征在于：包括压缩口径和视场的前调焦透镜组和成像并校正像差的后调焦透镜组，所述前调焦透镜组的焦距大于所述后调焦透镜组的焦距，所述后调焦透镜组光路末端的镜片为非球面型透镜。


2.根据权利要求1所述的3D打印用投影镜头，其特征在于：所述前调焦透镜组的焦距为85～105mm,所述后调焦透镜组的焦距为20～30mm。


3.根据权利要求2所述的3D打印用投影镜头，其特征在于：后调焦透镜组光路末端非球面型透镜的焦距为20～30mm,该非球面型透镜入射面的非球面系数为-2～-0.1；透射面的非球面系数为-37～-27。


4.根据权利要求3所述的3D打印用投影镜头，其特征在于：所述前调焦透镜组的入射端至少包括一凹透镜，所述凹透镜的入射面为凸面。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：王哲，
申请(专利权)人：深圳市晟峰光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44